唐君宏

(中交第二公路工程局二公司，陕西 西安 710119)

1 工程简介

桥梁起讫点桩号为K29+492～K31+615.5，桥梁全长2123.5 m。桥梁下部为柱式桥墩、柱式台、钻孔灌注桩基础。全桥钻孔灌注桩φ180 cm 336根，φ150 cm 48根，柱式墩174根，预制预应力混凝土箱梁960片。其中，上跨泾惠渠水库段落地质情况由上至下为表层积淤、卵石土、粉土、粉质粘土、粉土粉质粘土，地质状况较差，各层土质松散。清河桥82号桩基直径1.5 m，在基本成孔后，下放钢筋笼，由于钢筋笼焊接需要一定时间，孔内发生局部坍塌，造成孔底沉渣过厚，无法进行混凝土浇筑施工。

2 旋挖钻成孔施工方案

设计采用旋挖钻施工工艺进行桩基施工。埋设护筒D=桩径+(20 cm～40 cm)，高出地面30 cm，铺设枕木，钻机就位后，进行对中和水平调整。先自检合格后报现场监理检验，合格后方可开钻，钻机每次进尺控制在50 cm左右。钻进过程中要及时补充提前制备好的泥浆，保证在钻进过程中和提钻后孔内液面高于护筒底部2.0 m，在钻进过程中应根据地层变化及时调整泥浆性能，以满足正常的钻进需要。钻孔开始后，开启液压传动器加压，钻杆正转下沉，切削土体钻进，提升钻杆将土体弃出孔外，同时将泥浆注入孔内，钻进过程中要保持泥浆水位高于地下水位，以免塌孔。开钻时均应慢速钻进，待导向部位和钻头全部进入地层之后，方可正常钻进。钻进中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，应及时纠正。

旋挖钻机易发生的孔内事故主要有埋钻和卡钻:埋钻主要发生在进尺太快，或钻进过程突然发生钻杆折断等;卡钻主要发生在钻头底盖合龙不好，钻进过程中自动打开卡钻等。泥浆制作满足规范中泥浆性能要求。由于在施工过程中泥浆不停的循环使用，实验人员隔一段时间要对池内泥浆做三种指标测定，如果不满足要求，则需调整池内水、膨润土、聚丙烯酰胺以及火碱的含量，直到各种指标满足要求。

3 桩基实地勘察分析总结

1)旋挖钻钻头为喇叭口形，前端尺寸经现场实际量测为1.46 m～1.48 m，钻头直径偏小，在钻进过程中土质地质可以达到设计孔径，并有较小的扩孔，卵石土、石质地质则形成螺旋形孔径，部分孔径未达到设计值(缩孔)，通过卵石土、石质地质后再次进入土质地质，又恢复到设计孔径。桩基整体在中部存在“瓶颈”现象，钢筋笼下放后刮碰孔壁，造成局部坍塌，产生沉淀。

2)由于地质条件比较差，加之钻机人员未能按技术交底的要求来配置泥浆，造成孔内水压力较小，孔内护壁质量较差，发生孔内塌落。

3)桩基成孔后未及时进行探孔，存在孔位偏差，未能及时扫孔纠偏，钢筋笼下放困难。

针对以上原因，重新修编旋挖钻施工方案。

4 新修编旋挖钻方案

4.1 准备工作

1)临建准备。

分部建设完善，对现场详细勘查，了解施工现场道路环境及施工作业面等情况，做好人员设备进场前期准备。

2)技术准备。

分部组织技术人员认真学习技术性文件，编制施工方案，并按要求报经理部。经理部的施工工艺、施工方案、施工组织设计、分项开工报告上报监理组并批准。导线、水准复测工作已完成。原材料检验合格，混凝土配合比已经批准。放样报验并已批准。及时对全体施工人员进行全面的技术、质量和安全交底，明确施工技术质量负责人、现场负责人;学习技术规范、设计要求、施工工艺等文件，明确设计意图，掌握施工要领。

3)现场准备。

挖好循环池、沉淀池和废浆池，并做好泥浆池四周的安全防护工作。平整好四周场地，保证道路畅通、水电接通。机械方面要求16 t吊车一台，平板车一台，挖机一台，装载机一台，备用发电机一台，检孔器一个，钻机数量及钻机配套设备满足工作面需求，钢筋加工的一套设备齐全，其他小型机具齐全。管理人员、钻工、木工、钢筋工、混凝土工、起重工及普工满足工作需求，报请结构工程师验收。

4.2 桩基放样

场地平整后，经理部测量队进行放样，合格后报测量监理工程师抽检，经监理工程师检验合格后方可进入下道工序，要求对桩位进行保护。

4.3 开钻

埋设护筒D=桩径+(20 cm～40 cm)，高出地面30 cm，铺设枕木，钻机就位后，进行对中和水平调整。先自检合格后报现场监理检验，合格后方可开钻，钻机每次进尺控制在50 cm左右。钻进过程中要及时补充提前制备好的泥浆，保证在钻进过程中和提钻后孔内液面高于护筒底部2.0 m，在钻进过程中应根据地层变化及时调整泥浆性能，以满足正常的钻进需要。钻孔开始后，开启液压传动器加压，钻杆正转下沉，切削土体钻进，提升钻杆将土体弃出孔外，同时将泥浆注入孔内，钻进过程中要保持泥浆水位高于地下水位，以免塌孔。开钻时均应慢速钻进，待导向部位和钻头全部进入地层之后，方可正常钻进。钻进中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，应及时纠正。钻头直径不能达到设计直径1.5 m的，加焊齿板，既要保证齿板的牢固又要满足钻头端部的直径。在进入卵石土、石质地质时放慢钻进速度(3 m/h)，减小缩孔，便于探孔及下放钢筋笼。

4.4 成孔

成孔后用测绳测量钻进孔深，孔深和清孔达到要求后报监理工程师检验。灌注混凝土前进行二次循环，泥浆各指标不符合要求必须进行二次清孔达到要求才能浇筑混凝土。每次桩基成孔后，及时应用探孔器进行探孔，及时纠偏。

4.5 钢筋加工

焊缝长度满足规范要求，焊缝饱满其厚度不小于0.3D，焊缝宽度不小于0.7D，焊渣清理干净。主筋长度误差:±10 mm;主筋间距误差:±10 mm;箍筋间距误差:±20 mm;骨架外径误差:±10 mm;骨架保护层误差:±20 mm。

4.6 混凝土浇筑

混凝土坍落度控制在18 cm～22 cm，导管悬空30 cm～50 cm，首盘埋深大于1.0 m，混凝土初凝时间不得早于2.5 h，灌注过程中导管埋深控制在2 m～6 m，灌注顶标高要求高出设计桩顶标高0.5 m ～1.0 m。

5 现场施工控制要点

5.1 现场施工质量控制要点

1)质量检测人员的配备。

2)钢护筒埋设质量的控制。

3)钻孔泥浆的质量控制。

钻孔过程中泥浆质量控制的好坏直接影响成孔质量和成孔速度。为减少钻孔事故的发生，采用膨润土泥浆，施工中严格按规范要求各项指标进行控制。

4)质量检测。

a.沉渣检查。

成孔后需对沉渣及孔壁质量进行检查。沉渣厚度的测定可采用测砣及沉淀盒的方法。由于孔深、线长，测砣测渣厚靠手感不易把握，故采用沉淀盒，至灌注水下混凝土下放导管前取出，视其盒内的沉渣量作为沉渣厚的数据，超过标准，需二次清孔。

b.孔壁质量检查。

施工中要求值班技术人员24 h跟班作业。钻孔过程中要有详细记录，严格保证孔内水位和泥浆各项指标符合要求，每钻进5 m～8 m利用探孔器检测孔径，检查钻头的磨损情况和直径变化，发现斜孔或缩孔时，随时校正或扩孔，以保证钻孔的直径和垂直度。由于基桩所需水下混凝土体积大，灌注时间长，采用抽浆法进行清孔，尽管费用高，但孔底沉淀厚度均控制在规范标准以内，有效地保证成孔质量。

5)桩基施工中应注意的问题。

a.在钻孔中容易出现斜孔，施工中应根据不同的地质采用不同的钻进速度，一旦出现斜孔，可先回扫，如果偏斜严重，采取回填重钻。

b.在砂土、亚粘土中，深孔桩易出现缩径现象，采用不同地层选用不同的泥浆比重的方法。

c.沉渣厚度易超标，可采用二次清孔的办法使沉渣厚度满足设计及规范要求。

d.封孔导管采用厚壁无缝管，以免出现变形，甚至破裂。

e.封孔时确保导管口管夹与孔垂直，确保导管与孔平行，以免导管挂钢筋笼，甚至导管口破坏孔壁造成塌孔。

f.封孔混凝土采用高效缓凝减水剂，满足封孔时间需要。

g.封孔过程中，每次提拔导管时，保证导管在混凝土的埋入深度大于1 m以上，以确保混凝土施工质量。

h.为确保钻孔桩的施工质量，采用自动拌合，罐车运输。混凝土灌注应及时、快速、连续施工。

i.为确保钻孔桩封孔质量，可将导管口接高，以增大压力差。

5.2 现场施工安全控制要点清单

为杜绝重大事故和人身伤亡事故的发生，把一切事故减少到最低限度，确保施工顺利进展，必须对危险源进行认知并采用有效的预防措施。

1)建立安全保证体系，明确项目经理是安全生产的第一责任人，并且成立以项目经理、各作业队队长为首的两级安全生产小组，项目部设专职安全员，各施工分部设专职安全员，在项目经理、分部经理的领导下，履行保证安全的职责，确保施工生产的安全。

2)制定安全生产规章制度:制定安全生产制度、现场安全操作规程。对所有的施工人员进行安全生产技术的交底工作，进行安全教育，使其充分认识到施工安全的重要性。

3)严格按照各项规章制度的规定进行施工。

4)利用各种宣传工具，采用多种形式，使全体职工树立安全第一的思想，不断强化安全意识，使安全管理制度化，教育经常化。

5)各级领导在下达生产任务时，必须同时下达安全技术措施，检查工作时，必须总结安全生产经验，提出安全生产要求，把安全生产贯彻到施工的全过程中去。

6)认真执行定期安全教育及安全检查制度，设立安全监督岗，对发现事故隐患和危及到工程、人身安全的事项，要及时处理，作出记录，及时改正落实到人。

7)工地修建的临时房、架设的照明线路、库房，都必须符合防火、防电、防爆炸的要求，配置足够的消防设施，并有防雷电设施。

5.3 环保、文明施工控制

1)现场布置。

根据场地实际情况合理地进行布置，设施设备按现场布置图规定设置堆放，并随施工不同阶段进行场地布置和调整，最大限度地减少耕地占用率。为了展现高速公路管理者和建设者的精神风貌，宣传高速公路建设的重要意义，我们将根据工程的情况制作和定作广告牌，取得社会的了解和支持。

2)道路和场地。

施工区内道路通畅、平坦、整洁，不乱堆乱放，无散落物;场地平整无积水，无散落的杂物及散物;场地排水系统畅通。施工废料集中堆放，及时处理。

3)材料堆放。

材料堆放场地用混凝土硬化，材料统一安排，堆放整齐，使工地现场井然有序。每种材料均要有标志牌。

6 安全管理措施

1)建立安全保证体系，明确项目经理是安全生产第一责任人，并成立以项目经理、各作业队队长为首的两级安全管理机构(小组)，项目部设专职安全员，各施工分部设专(兼)职安全员，在项目经理、分部经理的领导下，履行保证安全的职责，确保施工生产的安全。

2)制定安全生产规章制度和现场安全操作规程。对所有的施工人员进行安全生产技术的交底工作，进行安全教育，使其充分认识到施工安全的重要性。

3)严格按照各项规章制度的规定进行施工。

4)施工中必须向施工人员进行安全技术交底。对临时结构须进行安全设计和技术鉴定，合格后方可使用。

5)工地修建的临时房、架设的照明线路、库房，都必须符合防火、防电、防爆炸的要求，配置足够的消防设施，并有防雷电设施。

清河高架桥的施工实践证明，通过实际案例分析和研究进一步完善旋挖钻施工方案既保证了进度，又保证了施工安全、测量控制精确度，桩基施工连续取得了泾惠渠水库底部桩基施工未再发生塌孔事件的好成绩，而且桩基检测均顺利通过，为同类地质条件的旋挖钻施工积累了一定的经验。